7L1WQG−アマチュア無線 オーディオ 天文

以前、昇圧コンバーター（スイッチングコンバーター）を製作しましたが、
どうしても、無線機によってはノイズが出るようです。
特にＳＳＢモードで聞こえるようです。（ＦＭは問題なし）

フィルターを入れると軽減しますが、完全にはなくなりません。
これは、グランドが入出力共通な為にグランド（マイナス側）経由でノイズが
混入するようです。

何段かフィルターを入れれば解決しそうですが、、発振周波数が低いので、かなり
大きなコイルを数個挿入しなければなりません。
これでは、昇圧コンバーター本体よりも大きくなってしまいます。

最近はＬＩ-ＦＥ　ＬＩ-ＰＯなどの４セル（１４．４Ｖ）バッテリーが出回るように
なりました。
規格は１４．４Ｖですが、満充電状態ですと１６Ｖ以上の電圧が出てきます。
そこで、降圧コンバーターを考えて見ました。

仕様は
出力：１３．８Ｖ（電圧可変）
出力電流：５Ａ
低ノイズ仕様ドロップコンバーターとしました。

また、バッテリーでの使用を考えていますので、電圧低下ワーニングランプも装備しました。
（本当は電源遮断やワーニングブザーの装備も考えたのですが、無線運用中に突然切れたり、音がなってしまうのは良くないと思い、ランプのみとしました。）

低ドロップなので、５Ａフルに使用しても、１．２Ｖ程度の電圧降下です。
ＳＳＢなら、かなり効率よく使用できると思います。



設計した基板のパターン（修正が必要かも）


最大電流が５Ａなので、昔の１０Ｗ機なら問題なく動作すると思います。


電源に小型の６Ｖバッテリーを３個直列にして１８Ｖで使用することも出来ると思います。
また、太陽電池で充電しながらなど、色々な利用方法がありそうです。

シリーズレギュレーターなので、ノイズは殆んど発生しないと考えています。

また、出力電圧は可変できますので、無線機以外でも色々な用途に使用できそうです。

回路設計が終わったので、これから試作しようと考えています。
基板サイズは４６ｍｍ×５７ｍｍ（ヒューズケースも含む）なので、かなり小さな
ケースに入りそうです。（ヒートシンク、放熱は必要です）


ちなみに秋月で販売している６Ｖバッテリーは１個７００円です。（６Ｖ　４ＡＨ）
３個買っても２１００円です。（密封型鉛蓄電池）

６Ｖバッテリーの終止電圧は約５Ｖなので、３個直列では約１５Ｖです。
つまり、満充電から終止電圧まで使い切る事が出来ます。

ちなみに１２Ｖバッテリーでは終止電圧は１０Ｖ程度です。（ＬＯＮＧ等）
無線機によっては、電源電圧が１１Ｖ以下になると動作が不安定になったりします。
バッテリーを電圧が１１Ｖになるまで使用すると、そのバッテリーの容量を１００％
使う事は出来ません。
（詳しくはバッテリーの仕様書をお読みください）
例えば、８ＡＨのバッテリーでも使える容量は場合によっては５ＡＨ程度になってしまいます。
つまり無線機では終止電圧まで、１００％使い切る事は困難です。

バッテリーの容量は、普通１０〜２０時間率で表されており、終止電圧まで使用した場合の容量となります。
８ＡＨバッテリーＬＯＮＧ　ＷＰ８−１２の場合、１０時間率で８ＡＨの容量ですから、
８ＡＨ／１０時間＝０．８Ａ　で、０．８Ａで使用したときに８ＡＨの容量です。
また、その時の終止電圧は１０．５Ｖです。

例えば、４Ａで使用したとき（０．５Ｃ放電）では、容量は約６ＡＨになり、
終止電圧は約１０Ｖです。（仕様書より）
バッテリー電圧が１１Ｖになるまで使用したと想定すると、その容量は約４．５ＡＨ相当となってしまいます。
つまり、８ＡＨバッテリーで満充電から１１Ｖまで使用できる時間は、電流４Ａでの連続使用時間は１時間ちょっとです。

特にＦＴ８１７では電圧が１２Ｖ以下になると、パワーがダウンしてしまいます。
昔のモービル機、ポータブル機は電源電圧１３．８Ｖが標準で、電圧が下がってくると、かなりパワーが下がってしまいます。



逆に６Ｖバッテリー３個直列＋降圧コンバーターでは、バッテリー容量１００％まで使用できます。（ＬＩ-ＦＥ　ＬＩ-ＰＯなども同様）

６Ｖバッテリーは種類が少ないのですが、ＷＰ９−６Ａの６Ｖ　９ＡＨでは、４Ａの消費電流を連続使用で２時間弱１３．８Ｖの電圧で使用できます。（１０Ｗ無線機を想定）

実際の無線交信は、送信と受信の繰り返しなので、実際に使用できる時間は、ＦＭで１．５〜３倍、ＳＳＢでは２〜４倍の時間を使用することが出来ます。（１０Ｗ無線機を想定）

ＳＳＢモードでは約５〜６時間の使用も可能になります。（無線機の消費電力によります）
出力５Ｗ程度の無線機では、１１時間以上も使用することが可能と思います。

＊実際の使用可能な時間は、使用環境や無線機の消費電力、バッテリーの種類、状態により大きく変わります。



試作が出来たら、ノイズ、発熱、等々実験してみたいと思います。

では

明日は「ペディションデー」です。